Polymorphisms of the Dopamine beta-hidroxylase gene and its association with bovine temperament / Polimorfismos del gen Dopamina beta hidroxilasa y su asociación con temperamento bovino / Polimorfismos no gene dopamina beta hidroxilase e sua associação com temperamento bovino

ABSTRACT

Temperament in bovines is defined as behavior in response to human handling and is influenced by the sympatheticadrenal system. The bovine Dopamine beta-hidroxylase (DBH) gene is located on chromosome 11 and codes for the Dopamine beta hidroxylase enzyme, essential por the synthesis of this neurotransmitter. Simple nucleotide polymorphisms (SNP) have been identified on exon 12, possibly associated with changes in bovine temperament. The aim of this study was to find polymorphisms in this region and associate them with temperament traits in BON (Blanco Orejinegro - Bos taurus taurus), fighting bulls (Bos taurus taurus) and Brahman (Bos taurus indicus) cattle breeds. A total of 80 individuals were used to evaluate chute behavior (CB) and flight speed (VS), and in 52 of them a 702bp fragment in exon 12 of the gene was sequenced, identifying 22 haplotypes. The mínimum number of haplotypes (4), the lowest nucleotide diversity (0,0012±0,0011) and the highest fixed loci number were found on fighting bulls. Moderate differentiation between the populations was observed with the lowest genetic distance (FST=0.03309) between Bos taurus taurus breeds. Differences in VS were observed (p<0.05) being lower in BON males than in Brahman (1.45±0.61 and 2.02±0.74 respectively) and in Brahman females than in Fighting bull females (1.05±0.58 y 2.23±0.80 respectively). Even though no association with the genetic plymorphisms was found, a posible influence of selection in exon 12 is suggested which may influence in other behavioral characteristics.

RESUMEN

El temperamento en bovinos se define como el comportamiento en respuesta a la manipulación humana y está influenciado por el sistema simpático adrenal. El gen DBH (Dopamina beta hidroxilasa) bovino está ubicado en el cromosoma 11 y codifica para la Dopamina beta hidroxilasa (DBH), enzima indispensable para la síntesis de este neurotransmisor. Se han identificado polimorfismos de nucleótido simple en el exón 12, posiblemente asociados a cambios en el temperamento en bovinos. El objetivo de este estudio fue encontrar polimorfismos en dicha región y asociarlos con rasgos de temperamento en las razas Blanco orejinegro (BON - Bos taurus taurus), de lidia (Bos taurus taurus) y brahman (Bos taurus indicus). Se utilizaron 80 individuos para evaluar comportamiento en brete (CB) y velocidad de salida (VS), y en 52 de ellos se secuenció un fragmento de 702 pb en el exón 12 del gen identificando 22 haplotipos. El menor número de haplotipos (4), la menor diversidad nucleotídica (0,0012±0,0011) y el mayor número de loci fijos se presentaron en bovinos de Lidia. Hubo moderada diferenciación entre las poblaciones con la menor distancia genética (FST=0,03309) presente entre las razas Bos taurus. Se presentaron diferencias (p <0,05) en VS, siendo ésta menor en machos BON que en Brahman (1,45±0,61 y 2,02±0,74 respectivamente) y en hembras Brahman que en hembras de Lidia (1,05±0,58 y 2,23±0,80 respectivamente). Aunque no se presentó asociación con los polimorfismos genéticos encontrados, se sugiere una posible influencia de fuerzas de selección en el exón 12 que podría influir en otras características comportamentales.

RESUMO

O temperamento em bovinos se define como o comportamento em resposta a manipulação humana e está influenciado pelo sistema simpático adrenal. O gene DBH bovino está localizado no cromossomo 11 e codifica para a dopamina beta hidroxilase (DBH), enzima indispensável para a síntese de este neurotransmissor. Tem se identificado polimorfismos de nucleotídeo simples no éxon 12, possivelmente associados a mudanças no temperamento em bovinos. O objetivo de este estudo foi buscar possíveis polimorfismos no éxon 12 do gene DBH e avaliar sua associação com características de temperamento nas raças Blanco Orejinegro (BON - Bos taurus taurus), de Lídia (Bos taurus taurus e zebu Brahman (Bos taurus indicus). Se utilizaram 80 indivíduos para avaliar o comportamento no curral (CB) e velocidade de saída (VS). Em 52 deles sequenciou-se um fragmento de 702 pb no éxon 12 do gene DBH identificando 22 haplotipos. O menor número de haplótipo (4), a menor diversidade nucleotídica (0,0012±0,0011) e o maior número de loci fixos apresentaram-se em bovinos de Lídia. Houve moderada diferenciação entre as populações com a menor distancia genética (FST=0,03309) presente entre as raças Bos Taurus. Apresentaram-se diferenças (p <0,05) em VS, sendo esta menor em machos BON que em Brahman (1,45±0,61 e 2,02±0,74 respectivamente) e em fêmeas Brahman que de Lídia (1,05±0,58 y 2,23±0,80 respectivamente). Ainda que não se apresentou associação com os polimorfismos genéticos encontrados, sugere-se uma possível influência de forças de seleção no éxon 12 que poderia influenciar em outras características comportamentais..